黃土邊坡可靠度的敏感性分析.pdf

1、邊坡可靠度計(jì)算最常用的三種方法有蒙特卡洛法(Monte Carlo Method)、點(diǎn)估計(jì)法(Rosenblueth Method)和可靠指標(biāo)法(First-Order Second-momenet Method)。在坡型與參數(shù)確定的情況下，三種方法計(jì)算結(jié)果有一定的差異。目前邊坡工程中還沒(méi)有可靠度計(jì)算的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使用不同的計(jì)算方法對(duì)合理評(píng)價(jià)邊坡可靠度存在困擾。針對(duì)這一問(wèn)題，本文以黃土高邊坡為研究對(duì)象，選用簡(jiǎn)化畢肖普法建立狀態(tài)函數(shù)，通過(guò)變

2、化強(qiáng)度參數(shù)、參數(shù)變異系數(shù)和坡型對(duì)三種可靠度計(jì)算方法所得結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果認(rèn)為：
　　 (1)在穩(wěn)定系數(shù)大于1.0的邊坡中，蒙特卡洛所求失效概率大于點(diǎn)估計(jì)法和一次二階矩法，最大差值達(dá)8％。而一次二階矩法與點(diǎn)估計(jì)法所得結(jié)果相差較小。邊坡穩(wěn)定系數(shù)在1.3左右，蒙特卡洛法與其它兩種方法計(jì)算結(jié)果相差最大，當(dāng)邊坡穩(wěn)定系數(shù)大于1.5時(shí)，三種方法隨穩(wěn)定系數(shù)的增大失效概率降低幅度極小，說(shuō)明理論上取安全系數(shù)為1.5更為合理。
　　 (

3、2)參數(shù)的均值控制著邊坡的穩(wěn)定系數(shù)，進(jìn)一步控制著邊坡失效概率和可靠指標(biāo)，但參數(shù)的變異系數(shù)對(duì)失效概率的影響極大，隨著δ。和δφ的增大，蒙特卡洛法計(jì)算的失效概率與一次二階矩法和點(diǎn)估計(jì)法計(jì)算得失效概率的差值增大，但并不是單調(diào)增加，達(dá)到峰值后，差值有所降低，這個(gè)峰值在δ。=0.2～0.35之間和δφ=0.1～0.25之間；點(diǎn)估計(jì)法與一次二階矩法的差值隨δφ的增大，在單調(diào)增大。δ。對(duì)蒙特卡洛法影響較大，對(duì)點(diǎn)估計(jì)法和一次二階矩法影響較小。內(nèi)摩擦角均

4、值及變異系數(shù)δφ對(duì)三種計(jì)算方法的敏感性均高于粘聚力均值及變異系數(shù)δ。
　　 (3)三種可靠度計(jì)算方法對(duì)坡高與坡率的變化敏感性較低，在穩(wěn)定系數(shù)介于1～1.5之間時(shí)各種方法差值波動(dòng)較小。在穩(wěn)定系數(shù)增大時(shí)，蒙特卡洛法所得失效概率減小幅度小于點(diǎn)估計(jì)法和一次二階矩法。
　　 (4)綜合強(qiáng)度參數(shù)、變異系數(shù)及坡型對(duì)三種方法所求結(jié)果差值的分析，提出用于公路邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，點(diǎn)估計(jì)法和一次二階矩法的目標(biāo)失效概率及可靠指標(biāo)建議值。并推薦工程上采用